(57)【要約】【課題】  試験槽に開口が設けられた構造を備え、比較的広い設定温度範囲において試験槽の槽内温度を好適に制御することができる温度試験装置を提供する。【解決手段】  温度試験装置１は、開口１０を有する試験槽３を備えている。また、第１の循環路２１ａ及び第２の循環路２１ｂとファン２７ａ及び２７ｂとによって、開口１０にエアカーテンＡ１及びＡ２が生成されている。制御部３０は、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂ、並びに加熱ヒータ４を制御する。制御部３０は、これらを制御する際に、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂの作動／非作動が設定温度ＳＶまたは槽内温度ＰＶに基づいて定められた冷却部制御則に従ってこれらの作動／非作動を制御する。また、この冷却部制御則は、設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δに応じて複数（第１〜第３の冷却部制御則）定められている。【選択図】  図１
2005121256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験物を搬入及び搬出するための開口を外部と槽内とを隔てる隔壁の一部に有する試験槽と、
前記試験槽の前記開口に沿ってエアカーテンを生成する送風機と、
前記試験槽内の空気を加熱する加熱部と、
前記試験槽内の空気を冷却する複数の冷却部と、
前記試験槽内の設定温度を示す設定信号を生成する温度設定部と、
前記試験槽内に設けられ、該試験槽の槽内温度に応じた温度信号を生成する温度検出部と、
前記設定信号及び前記温度信号に基づいて、前記槽内温度が前記設定温度に近づくように前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動を制御する第１の制御部と、
前記設定信号及び前記温度信号に基づいて、前記槽内温度が前記設定温度に近づくように前記加熱部を制御する第２の制御部と、
を備え、
前記第１の制御部が、前記設定温度または前記槽内温度に基づいて前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた冷却部制御則を記憶する記憶手段を有し、前記冷却部制御則に従って前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動を制御するとともに、
前記記憶手段が、前記設定温度と前記槽内温度との差に応じた複数の前記冷却部制御則を記憶していることを特徴とする温度試験装置。
【請求項２】
前記複数の冷却部制御則が、
０℃を含む第１の範囲内に前記設定温度と前記槽内温度との差が含まれる場合に対して、前記設定温度または前記槽内温度に基づいて前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた第１の冷却部制御則と、
前記第１の範囲の下限値よりも上限値が低い第２の範囲内に前記設定温度と前記槽内温度との差が含まれる場合に対して、前記設定温度または前記槽内温度に基づいて前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた第２の冷却部制御則と、
前記第２の範囲の下限値よりも上限値が低い第３の範囲内に前記設定温度と前記槽内温度との差が含まれる場合に対して、前記槽内温度に基づいて前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた第３の冷却部制御則と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の温度試験装置。
【請求項３】
前記複数の冷却部のうち少なくとも一つの冷却部の冷却強度が切替可能であり、前記第１〜第３の冷却部制御則において、前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動とともに前記少なくとも一つの冷却部の前記冷却強度が定められていることを特徴とする請求項２に記載の温度試験装置。
【請求項４】
前記第１〜第３の冷却部制御則において、前記設定温度または前記槽内温度が低いほど、前記複数の冷却部全体での冷却強度が大きくなるように前記複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められていることを特徴とする請求項２または３に記載の温度試験装置。
【請求項５】
前記複数の冷却部が第１の冷却部及び第２の冷却部を含み、前記第２の冷却部の冷却強度が弱冷却と強冷却との間で切替可能であり、
前記第１の冷却部制御則において、０℃を含む第１の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を作動させるとともに前記第２の冷却部を非作動とし、前記第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を作動させるとともに前記第２の冷却部を強冷却で作動させ、前記第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を非作動とするとともに前記第２の冷却部を弱冷却で作動させ、前記第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部及び前記第２の冷却部を非作動とするように、前記第１の冷却部及び前記第２の冷却部それぞれの作動／非作動及び前記第２の冷却部の冷却強度が定められていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の温度試験装置。
【請求項６】
前記複数の冷却部が第１の冷却部及び第２の冷却部を含み、前記第２の冷却部の冷却強度が弱冷却と強冷却との間で切替可能であり、
前記第２の冷却部制御則において、０℃を含む第１の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を作動させるとともに前記第２の冷却部を非作動とし、前記第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を作動させるとともに前記第２の冷却部を強冷却で作動させ、前記第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分、または前記第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分に前記設定温度または前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を非作動とするとともに前記第２の冷却部を弱冷却で作動させるように、前記第１の冷却部及び前記第２の冷却部それぞれの作動／非作動及び前記第２の冷却部の冷却強度が定められていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の温度試験装置。
【請求項７】
前記複数の冷却部が第１の冷却部及び第２の冷却部を含み、前記第２の冷却部の冷却強度が弱冷却と強冷却との間で切替可能であり、
前記第３の冷却部制御則において、０℃を含む第１の区分、前記第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分、及び前記第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分のうちいずれかの区分に前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を作動させるとともに前記第２の冷却部を強冷却で作動させ、前記第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分に前記槽内温度が属する場合には、前記第１の冷却部を非作動とするとともに前記第２の冷却部を弱冷却で作動させるように、前記第１の冷却部及び前記第２の冷却部それぞれの作動／非作動及び前記第２の冷却部の冷却強度が定められていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の温度試験装置。
【請求項８】
前記試験槽の前記槽内温度の異常、前記加熱部の温度の異常、及び前記複数の冷却部の動作の異常のうち少なくとも一つの前記異常を検知して、前記加熱部及び前記複数の冷却部の動作を停止する異常停止部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の製品やその内部部品の温度環境を変化させることにより、製品や内部部品の温度特性、耐熱性、耐低温性、耐久性などを試験するための温度試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器やその内部部品（以下「電子機器等」という。）は、所定の温度範囲内において、所定の機能・性能を長期間にわたって保つ必要がある。このため、電子機器等における温度特性の異常、耐熱性不足、耐低温性不足、耐久性不足等を事前に発見するための信頼性試験を製品の出荷前に行うことが好ましい。この信頼性試験のために用いられる装置として、温度試験装置がある。
【０００３】
温度試験装置において電子機器等の被試験物を試験する際には、試験槽内に設置された被試験物と試験槽外に設置された電源や試験装置とを配線ケーブル等によって接続する場合がある。しかし、従来の温度試験装置の試験槽は、該試験槽の外部と槽内とを熱的に遮断する為に密閉構造となっていたため、電源や試験装置と被試験物とを接続することが容易ではなかった。そこで、近年、外部と槽内とを隔てる隔壁の一部に開口を設け、該開口に沿ってエアカーテンを生成することによって試験槽内の温度を保つ構造の温度試験装置が開発されている（例えば特許文献１〜３参照）。このような構造の温度試験装置によれば、開口を通じて電源や試験装置と被試験物とを容易に接続することができる。
【特許文献１】実公平７−５２６２４号公報
【特許文献２】実公平７−５２６２５号公報
【特許文献３】実用新案登録第２５３５２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度試験装置では、予め定められた温度条件下における被試験物の試験結果を得るために、試験槽内を設定温度に保つ（恒温とする）ことが重要である。一方、試験槽に開口が設けられた構造の温度試験装置では、密閉構造の試験槽を有する温度試験装置と比べて試験槽の槽内温度に対する試験槽外の気温の影響が大きい。従って、試験槽に開口が設けられた構造の温度試験装置においては、槽内温度の制御が難しく、設定温度の範囲が比較的狭く制限されていた。これに対し、様々な動作環境を模擬して試験するために、設定温度の範囲を拡大することが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、試験槽に開口が設けられた構造を備え、比較的広い設定温度範囲において試験槽の槽内温度を好適に制御することができる温度試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、本発明による温度試験装置は、被試験物を搬入及び搬出するための開口を外部と槽内とを隔てる隔壁の一部に有する試験槽と、試験槽の開口に沿ってエアカーテンを生成する送風機と、試験槽内の空気を加熱する加熱部と、試験槽内の空気を冷却する複数の冷却部と、試験槽内の設定温度を示す設定信号を生成する温度設定部と、試験槽内に設けられ、該試験槽の槽内温度に応じた温度信号を生成する温度検出部と、設定信号及び温度信号に基づいて、槽内温度が設定温度に近づくように複数の冷却部それぞれの作動／非作動を制御する第１の制御部と、設定信号及び温度信号に基づいて、槽内温度が設定温度に近づくように加熱部を制御する第２の制御部と、を備え、第１の制御部が、設定温度または槽内温度に基づいて複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた冷却部制御則を記憶する記憶部を有し、冷却部制御則に従って複数の冷却部それぞれの作動／非作動を制御するとともに、記憶手段が、設定温度と槽内温度との差に応じた複数の冷却部制御則を記憶していることを特徴とする。
【０００７】
上記した温度試験装置では、記憶手段が、設定温度または槽内温度に基づいて複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた冷却部制御則を、設定温度と槽内温度との差に応じて複数記憶している。これにより、例えば所定の設定温度下において、設定温度と槽内温度との差が比較的大きい場合と比較的小さい場合とで適切な冷却強度を設定することができる。従って、上記した温度試験装置によれば、比較的広い設定温度範囲においても試験槽の槽内温度を好適に制御することが可能となる。
【０００８】
また、温度試験装置は、複数の冷却部制御則が、０℃を含む第１の範囲内に設定温度と槽内温度との差が含まれる場合に対して、設定温度または槽内温度に基づいて複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた第１の冷却部制御則と、第１の範囲の下限値よりも上限値が低い第２の範囲内に設定温度と槽内温度との差が含まれる場合に対して、設定温度または槽内温度に基づいて複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた第２の冷却部制御則と、第２の範囲の下限値よりも上限値が低い第３の範囲内に設定温度と槽内温度との差が含まれる場合に対して、槽内温度に基づいて複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められた第３の冷却部制御則と、を含むことを特徴としてもよい。
【０００９】
上記した温度試験装置では、上限が０℃よりも低い第２の範囲、または第２の範囲の下限よりも上限が低い第３の範囲に設定温度と槽内温度との差が含まれる場合に対して、第２、第３の冷却部制御則を定めている。このように、設定温度と槽内温度との差が負である状況に対して複数の冷却部制御則を定めることによって、槽内温度を低温方向へ大きく変化させる際に好適に槽内温度を制御することができる。
【００１０】
また、温度試験装置は、複数の冷却部のうち少なくとも一つの冷却部の冷却強度が切替可能であり、第１〜第３の冷却部制御則において、複数の冷却部それぞれの作動／非作動とともに少なくとも一つの冷却部の冷却強度が定められていることを特徴としてもよい。これによって、設定温度と槽内温度との差に応じてより適切な冷却強度を設定することができるので、槽内温度をより好適に制御することができる。
【００１１】
また、温度試験装置は、第１〜第３の冷却部制御則において、設定温度または槽内温度が低いほど、複数の冷却部全体での冷却強度が大きくなるように複数の冷却部それぞれの作動／非作動が定められていることが好ましい。
【００１２】
また、温度試験装置は、複数の冷却部が第１の冷却部及び第２の冷却部を含み、第２の冷却部の冷却強度が弱冷却と強冷却との間で切替可能であり、第１の冷却部制御則において、０℃を含む第１の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を作動させるとともに第２の冷却部を非作動とし、第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を作動させるとともに第２の冷却部を強冷却で作動させ、第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を非作動とするとともに第２の冷却部を弱冷却で作動させ、第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部及び第２の冷却部を非作動とするように、第１の冷却部及び第２の冷却部それぞれの作動／非作動及び第２の冷却部の冷却強度が定められていることを特徴としてもよい。これにより、設定温度と槽内温度との差が第１の範囲内である場合に、設定温度または槽内温度に基づいて適切な冷却強度を設定することができるので、槽内温度を好適に制御することができる。
【００１３】
また、温度試験装置は、複数の冷却部が第１の冷却部及び第２の冷却部を含み、第２の冷却部の冷却強度が弱冷却と強冷却との間で切替可能であり、第２の冷却部制御則において、０℃を含む第１の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を作動させるとともに第２の冷却部を非作動とし、第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を作動させるとともに第２の冷却部を強冷却で作動させ、第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分、または第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分に設定温度または槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を非作動とするとともに第２の冷却部を弱冷却で作動させるように、第１の冷却部及び第２の冷却部それぞれの作動／非作動及び第２の冷却部の冷却強度が定められていることを特徴としてもよい。これにより、設定温度と槽内温度との差が第２の範囲内である場合に、設定温度または槽内温度に基づいて適切な冷却強度を設定することができるので、槽内温度を好適に制御することができる。
【００１４】
また、温度試験装置は、複数の冷却部が第１の冷却部及び第２の冷却部を含み、第２の冷却部の冷却強度が弱冷却と強冷却との間で切替可能であり、第３の冷却部制御則において、０℃を含む第１の区分、第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分、及び第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分のうちいずれかの区分に槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を作動させるとともに第２の冷却部を強冷却で作動させ、第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分に槽内温度が属する場合には、第１の冷却部を非作動とするとともに第２の冷却部を弱冷却で作動させるように、第１の冷却部及び第２の冷却部それぞれの作動／非作動及び第２の冷却部の冷却強度が定められていることを特徴としてもよい。これにより、設定温度と槽内温度との差が第３の範囲内である場合に、設定温度または槽内温度に基づいて適切な冷却強度を設定することができるので、槽内温度を好適に制御することができる。
【００１５】
また、温度試験装置は、試験槽の槽内温度の異常、加熱部の温度の異常、及び複数の冷却部の動作の異常のうち少なくとも一つの異常を検知して、加熱部及び複数の冷却部の動作を停止する異常停止部をさらに備えることを特徴としてもよい。これによって、温度試験装置が故障した場合に被試験物を保護することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による温度試験装置によれば、試験槽に開口が設けられた構造を備えるとともに、比較的広い設定温度範囲において試験槽の槽内温度を好適に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明による温度試験装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態による温度試験装置１を示す端面図である。図１を参照すると、温度試験装置１は、本体部２、機械室１１、制御部３０、及び操作部４０を備えている。本体部２は、機械室１１の上に配置されており、試験槽３、第１の循環路２１ａ、第２の循環路２１ｂ、及び通風路２８を備えている。
【００１９】
試験槽３は、電子機器等の被試験物を収容するためのものであり、本体部２の略中央部分に設けられている。試験槽３と本体部２の外部とを隔てる隔壁の一部には、被試験物を搬入・搬出するための開口１０が設けられている。また、試験槽３の槽内には、温度検知器８及び過熱防止センサ５１が取り付けられている。温度検知器８は、本実施形態における温度検出部であり、試験槽３の槽内温度に応じた温度信号を生成するための装置である。温度検知器８は、制御部３０と電気的に接続されており、生成した温度信号を制御部３０へ提供する。また、過熱防止センサ５１は、試験槽３の槽内温度が所定レベル（例えば９０℃）を超えて上昇した場合に警報信号を生成するための装置である。過熱防止センサ５１は、温度検知器８と同様に制御部３０に電気的に接続されており、生成した警報信号を制御部３０へ提供する。
【００２０】
第１の循環路２１ａは、空気が循環する空隙であり、開口１０の下方に配置された吸込口２６ａから試験槽３の周囲を巡って、開口１０の上方に配置された吹出口２９ａに達するように設けられている。吹出口２９ａと吸込口２６ａとは開口１０を挟んで対向しており、第１の循環路２１ａ内を流れた空気は、吹出口２９ａから吹き出し、エアカーテンＡ１となって開口１０に沿って下方に流れ、吸込口２６ａに吸い込まれる。
【００２１】
第１の循環路２１ａ内には、加熱ヒータ４、デフロストヒータ５、エパボレータ６ａ及び６ｂ、過熱防止センサ５２及び５３、並びにファン２７ａが設けられている。加熱ヒータ４は、試験槽３内の空気を加熱するための加熱部を構成している。本実施形態では、加熱ヒータ４は、第１の循環路２１ａ内を流れる空気を加熱する。試験槽３内の空気は、第１の循環路２１ａ内の加熱された空気がエアカーテンＡ１として開口１０を流れる際に、その一部が試験槽３内に流入することによって加熱されることとなる。
【００２２】
エパボレータ６ａは、試験槽３内の空気を冷却するための第１の冷却部１２ａの一部である。また、エパボレータ６ｂは、試験槽３内の空気を冷却するための第２の冷却部１２ｂの一部である。エパボレータ６ａ及び６ｂは、金属からなる筒がコイル状に成型されてなり、その内部において冷媒が気化することによって周囲から気化熱を奪う。こうして、エパボレータ６ａ及び６ｂは、第１の循環路２１ａ内を流れる空気を冷却する。試験槽３内の空気は、第１の循環路２１ａ内の冷却された空気がエアカーテンＡ１として開口１０を流れる際に、その一部が試験槽３内に流入することによって冷却されることとなる。
【００２３】
デフロストヒータ５は、エパボレータ６ａ及び６ｂに発生する霜を取り除くための装置である。デフロストヒータ５は、第１の循環路２１ａ内においてエパボレータ６ａ及び６ｂの近傍に設けられている。デフロストヒータ５は、第１の循環路２１ａ内を流れる空気をエパボレータ６ａ及び６ｂに達する以前に加熱することによって、エパボレータ６ａ及び６ｂに付着した霜を液化して取り除く。
【００２４】
過熱防止センサ５２は、加熱ヒータ４の温度の異常を検知するための検知装置である。過熱防止センサ５２は、第１の循環路２１ａ内において加熱ヒータ４の近傍に配置されている。過熱防止センサ５２は、加熱ヒータ４の周囲温度が所定レベル（例えば１００℃）を超えて上昇した場合に警報信号を生成する。また、過熱防止センサ５３は、デフロストヒータ５の温度の異常を検知するための検知装置である。過熱防止センサ５３は、第１の循環路２１ａ内においてデフロストヒータ５の近傍に配置されている。過熱防止センサ５３は、デフロストヒータ５の周囲温度が所定レベル（例えば９０℃）を超えて上昇した場合に警報信号を生成する。過熱防止センサ５２及び５３は、それぞれ制御部３０に電気的に接続されており、生成した警報信号を制御部３０に提供する。
【００２５】
ファン２７ａは、開口１０に沿ってエアカーテンＡ１を生成するための送風機である。ファン２７ａは、第１の循環路２１ａ内において空気が流れる方向を送風方向として設けられており、第１の循環路２１ａ内の空気を循環させる。ファン２７ａによって送られた空気は、吹出口２９ａから吹き出し、吸込口２６ａにおいて吸い込まれることによってエアカーテンＡ１となる。
【００２６】
第２の循環路２１ｂは、第１の循環路２１ａと同様に、空気が循環する空隙であり、開口１０の下方に配置された吸込口２６ｂから第１の循環路２１ａの周囲を巡って、開口１０の上方に配置された吹出口２９ｂに達するように設けられている。吹出口２９ｂと吸込口２６ｂとは開口１０を挟んで対向している。また、第２の循環路２１ｂ内には、ファン２７ｂが設けられている。ファン２７ｂは、開口１０に沿ってエアカーテンＡ２を生成するための送風機である。ファン２７ｂは、第２の循環路２１ｂ内において空気が流れる方向を送風方向として設けられており、第２の循環路２１ｂ内の空気を循環させる。第２の循環路２１ｂ内を流れた空気は、吹出口２９ｂから吹き出し、エアカーテンＡ２となって開口１０に沿って下方に流れ、吸込口２６ｂに吸い込まれる。
【００２７】
通風路２８は、ファン２７ｃから送られる空気を開口１０に沿って流すための空隙である。ファン２７ｃは、温度試験装置１の外部から空気を取り込んで通風路２８内へ空気を流すように通風路２８上に取り付けられている。通風路２８は開口１０の上方に吹出口２９ｃを有しており、通風路２８を流れた空気は吹出口２９ｃから開口１０に沿って吹き出し、エアカーテンＡ３となる。吹出口２９ｃから吹き出した空気は、第２の循環路２１ｂの吸込口２６ｂに吸い込まれる。
【００２８】
機械室１１は、第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、及び排水部１８を備えている。第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂは、試験槽３内の空気を冷却するための装置である。第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂは、コンプレッサ１３ａ及び１３ｂ、コンデンサ１５ａ及び１５ｂをそれぞれ備えている。また、第１の冷却部１２ａは膨張弁１６ａを有しており、第２の冷却部１２ｂは膨張弁１６ｂ及び１６ｃを有している。
【００２９】
コンプレッサ１３ａ及び１３ｂは、第１の循環路２１ａ内に設けられたエパボレータ６ａ及び６ｂとそれぞれ配管を介して接続されている。コンプレッサ１３ａ及び１３ｂは、エパボレータ６ａ及び６ｂ内において気化した低圧・低温の蒸気冷媒を圧縮することにより高圧・高温の蒸気冷媒を生成するための装置である。また、コンプレッサ１３ａ及び１３ｂには、それぞれ異常検知装置５４及び５５が設けられている。異常検知装置５４及び５５は、コンプレッサ１３ａ及び１３ｂそれぞれの圧力をモニタして、該圧力が所定レベルに達した場合に警報信号を生成する。異常検知装置５４及び５５は、制御部３０に電気的に接続されており、生成した警報信号を制御部３０へ提供する。
【００３０】
コンデンサ１５ａ及び１５ｂは、それぞれ配管を介してコンプレッサ１３ａ及び１３ｂと接続されている。コンデンサ１５ａ及び１５ｂは、コンプレッサ１３ａ及び１３ｂからの高圧・高温の蒸気冷媒を液化して、高圧・常温の液冷媒を生成するための装置である。
【００３１】
膨張弁１６ａは、配管を介してコンデンサ１５ａと接続されている。膨張弁１６ａは、コンデンサ１５ａからの高圧・常温の液冷媒に抵抗を与えることにより低圧・低温の液冷媒を生成するための装置である。膨張弁１６ａは、配管を介してエパボレータ６ａと接続されており、生成した低圧・低温の液冷媒をエパボレータ６ａに送る。また、膨張弁１６ｂ及び１６ｃは、分岐を有する配管（バイパス手段１７）を介してコンデンサ１５ｂと並列に接続されている。膨張弁１６ｂ及び１６ｃは、膨張弁１６ａと同様に、コンデンサ１５ｂからの高圧・常温の液冷媒から低圧・低温の液冷媒を生成し、生成した液冷媒をエパボレータ６ｂへ送る。また、膨張弁１６ｂ及び１６ｃはいずれか一方を閉じることができ、一方を閉じた場合にはエパボレータ６ｂに送られる液冷媒が半減することとなる。こうして、第２の冷却部１２ｂにおいては、膨張弁１６ｂ及び１６ｃの双方が作動した場合の「強冷却」、並びに膨張弁１６ｂ及び１６ｃのいずれか一方が動作した場合の「弱冷却」といった２段階の冷却強度が実現される。
【００３２】
排水部１８は、第１の循環路２１ａ内のエパボレータ６ａ及び６ｂにおいて発生した霜をデフロストヒータ５によって取り除いた際に生じる水を排水するための装置である。排水部１８は、第１の循環路２１ａの底部に通じるパイプを有しており、このパイプを介して第１の循環路２１ａから水分を取り出し、温度試験装置１の外部へ排出する。
【００３３】
操作部４０は、本実施形態における温度設定部であり、試験槽３の槽内温度を指示するために設けられている。操作部４０は、例えばタッチパネルといった入力部を備えており、作業者が入力部を介して試験槽３の槽内温度に対する設定温度を入力することができる。操作部４０は制御部３０と電気的に接続されており、入力された設定温度を示す設定信号が制御部３０へ送られる。或いは、操作部４０はコンピュータなどの外部操作部を備えてもよく、この場合、外部操作部に記憶された温度試験プログラムに応じた設定信号が制御部３０へ送られる。また、操作部４０は、槽内温度や設定温度を作業者に示す表示部を有することが好ましい。
【００３４】
制御部３０は、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、ファン２７ａ〜２７ｃ、及びデフロストヒータ５を制御するための装置である。制御部３０は、温度検知器８と電気的に接続されており、槽内温度を示す温度信号を温度検知器８から受ける。制御部３０は、操作部４０からの設定信号と温度検知器８からの温度信号とに基づいて、槽内温度が設定温度に近づくように、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、及び第２の冷却部１２ｂを制御する。また、制御部３０は、過熱防止センサ５１〜５３及び異常検知装置５４、５５と電気的に接続されており、過熱防止センサ５１〜５３及び異常検知装置５４、５５から警報信号を受ける。制御部３０は、警報信号を受けると、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、ファン２７ａ〜２７ｃ、及びデフロストヒータ５を停止する。
【００３５】
図２は、本実施形態による温度試験装置１の機能ブロック図である。また、図３は、温度試験装置１の電気的接続状態を示すブロック図である。図２及び図３を参照すると、温度試験装置１は、温度昇降部２０、制御部３０、操作部４０、及び異常停止部５０を備えている。温度昇降部２０には、図１に示した第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、及びデフロストヒータ５が含まれている。また、温度昇降部２０は、ファン部２６及び加熱部２３を有している。ファン部２６には、図１に示したファン２７ａ〜２７ｃが含まれている。加熱部２３には、図１に示した加熱ヒータ４が含まれている。
【００３６】
操作部４０は、非常停止部４１、外部操作部４２、表示部４３、及び入力部４４を有している。非常停止部４１は、温度試験装置１の稼働中に温度試験装置１を緊急停止するための手段である。非常停止部４１は、後述する制御部３０内の電磁開閉器３５と電気的に接続されており、作業者が非常停止部４１を操作すると、非常信号Ｅ１が電磁開閉器３５へ送られる。外部操作部４２は、例えばＣＰＵ及びメモリを有するコンピュータなどの演算装置からなる。外部操作部４２は予め定められた温度試験プログラムを記憶しており、外部操作部４２が作動した場合、この温度試験プログラムに従って設定信号ＳＳＶ１が外部操作部４２から制御部３０へ送られる。入力部４４は、作業者が設定温度を入力するための装置である。入力部４４は制御部３０と電気的に接続されており、設定温度を示す設定信号ＳＳＶ２を制御部３０へ送る。表示部４３は、槽内温度や設定温度を作業者に示すための装置である。表示部４３と入力部４４とは互いに電気的に接続されており、入力部４４に入力された設定温度が表示部４３に表示される。また、表示部４３は制御部３０と電気的に接続されており、槽内温度を示す温度信号ＳＰＶを制御部３０から受け、槽内温度を表示する。
【００３７】
制御部３０は、第１の制御部３１、第２の制御部３２、第１継電器基板３３、第２継電器基板３４、及び電磁開閉器３５を有している。第１の制御部３１は、主に第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、及びファン部２６を制御するための部分である。第１の制御部３１は、操作部４０と電気的に接続されており、操作部４０から設定信号ＳＳＶ１またはＳＳＶ２を受ける。また、第１の制御部３１は、第２の制御部３２を介して温度検知器８と電気的に接続されており、温度信号ＳＰＶを温度検知器８から受ける。第１の制御部３１は、設定信号ＳＳＶ１またはＳＳＶ２、及び温度信号ＳＰＶに基づいて、槽内温度が設定温度に近づくように、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂの作動／非作動をそれぞれ制御するための制御信号Ｃ１及びＣ２を所定の規則（冷却部制御則）に従って生成する。また、第１の制御部３１は、設定信号ＳＳＶ１またはＳＳＶ２、及び温度信号ＳＰＶに基づいて、第２の冷却部１２ｂの膨張弁１６ｂまたは１６ｃの開閉を制御するための制御信号Ｃ３を冷却部制御則に従って生成する。第１の制御部３１はメモリ３６といった記憶手段を有しており、冷却部制御則はメモリ３６に予め記憶されている。
【００３８】
第１の制御部３１は、第１継電器基板３３に実装された複数のリレーに電気的に接続されている。また、第１継電器基板３３上の複数のリレーは、それぞれ第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、並びに膨張弁１６ｂまたは１６ｃに電気的に接続されている。そして、各制御信号Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３がそれぞれ対応するリレーを介して、第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、及び膨張弁１６ｂ（１６ｃ）にそれぞれ伝達される。また、制御部３０は、必要に応じて（例えば、操作部４０からの指示に応じて）ファン２７ａ〜２７ｃの作動／非作動を制御するための制御信号Ｃ５、及びデフロストヒータ５の作動／非作動を制御する制御信号Ｃ６を生成し、第１継電器基板３３を介して制御信号Ｃ５及びＣ６をそれぞれファン部２６及びデフロストヒータ５へ送る。
【００３９】
第２の制御部３２は、主に加熱部２３を制御するための部分である。第２の制御部３２は、第１の制御部３１を介して操作部４０と電気的に接続されており、設定信号ＳＳＶ１またはＳＳＶ２を操作部４０から受ける。また、第２の制御部３２は、温度検知器８と電気的に接続されており、温度信号ＳＰＶを温度検知器８から受ける。第２の制御部３２は、設定信号ＳＳＶ１またはＳＳＶ２、及び温度信号ＳＰＶに基づいて、槽内温度が設定温度に近づくように、加熱ヒータ４の温度を制御するための制御信号Ｃ４を生成する。なお、制御信号Ｃ４は、上記した制御信号Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３よりも周期の短いＰＷＭ信号である。第２の制御部３２は、第２継電器基板３４に実装された無接点リレーに電気的に接続されている。また、第２継電器基板３４上の無接点リレーは、加熱ヒータ４に電気的に接続されている。そして、第２の制御部３２からの制御信号Ｃ４が無接点リレーを介して加熱ヒータ４に伝達される。
【００４０】
電磁開閉器３５は、非常停止部４１からの非常信号Ｅ１を受けて、温度試験装置１を緊急停止させるための装置である。電磁開閉器３５は、第１継電器基板３３、第２継電器基板３４、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、及びデフロストヒータ５へ供給される電源ラインに接続されている。非常信号Ｅ１を受けると、電磁開閉器３５が上記した各装置への電源供給を遮断する。
【００４１】
ここで、図４は、メモリ３６に記憶されている冷却部制御則を示す表である。図４を参照すると、この冷却部制御則は、設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δ＝ＳＶ−ＰＶに基づいて、０℃を含む第１の範囲（定常制御）と、第１の範囲の下限よりも上限が低い第２の範囲（過渡冷却Ａ）と、第２の範囲の下限よりも上限が低い第３の範囲（過渡冷却Ｂ）と、第１の範囲の上限よりも下限が高い第４の範囲（過渡加熱）とに区分されている。例えば本実施形態では、第１の範囲（定常制御）を、差Δが−３℃＜Δ≦３℃である範囲とし、第２の範囲（過渡冷却Ａ）を−１０℃≦Δ≦３℃である範囲とし、第３の範囲（過渡冷却Ｂ）をΔ＜−１０℃である範囲とし、第４の範囲（過渡加熱）をΔ＞３℃である範囲としている。
【００４２】
第１の範囲（定常制御）では、設定温度ＳＶまたは槽内温度ＰＶに基づいて、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動、及び第２の冷却部１２ｂの冷却強度が定められている（第１の冷却部制御則）。例えば、０℃を含む第１の区分（本実施形態では、−１０℃より大きく且つ１０℃以下）に設定温度ＳＶが属する場合には、第１の冷却部１２ａを作動させるとともに第２の冷却部１２ｂを非作動としている（制御区分ｂ）。また、第１の区分の下限よりも上限が低い第２の区分（本実施形態では、−３０℃より大きく且つ−１０℃以下）にに設定温度ＳＶが属する場合は、第１の冷却部１２ａを作動させるとともに第２の冷却部１２ｂを「強冷却」で作動させている（制御区分ａ）。また、第１の区分の上限よりも下限が高い第３の区分（本実施形態では、１０℃より大きく且つ４０℃以下）に設定温度ＳＶが属する場合には、第１の冷却部１２ａを非作動とするとともに第２の冷却部１２ｂを「弱冷却」で作動させている（制御区分ｃ）。また、第３の区分の上限よりも下限が高い第４の区分（本実施形態では、４０℃より大きく且つ８２℃以下）に設定温度ＳＶが属する場合には、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂの双方を非作動としている（制御区分ｄ）。
【００４３】
また、第２の範囲（過渡冷却Ａ）においても、設定温度ＳＶまたは槽内温度ＰＶに基づいて、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動、及び第２の冷却部１２ｂの冷却強度が定められている（第２の冷却部制御則）。例えば本実施形態では、設定温度ＳＶが第１の区分に属する場合には、第１の冷却部１２ａを作動させるとともに第２の冷却部１２ｂを非作動としている（制御区分ｆ）。また、設定温度ＳＶが第２の区分に属する場合には、第１の冷却部１２ａを作動させるとともに第２の冷却部１２ｂを「強冷却」で作動させている（制御区分ｇ）。また、設定温度ＳＶが第３の区分または第４の区分に属する場合には、第１の冷却部１２ａを非作動とするとともに第２の冷却部１２ｂを「弱冷却」で作動させている（制御区分ｅ）。
【００４４】
また、第３の範囲（過渡冷却Ｂ）においては、槽内温度ＰＶに基づいて、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動、及び第２の冷却部１２ｂの冷却強度が定められている（第３の冷却部制御則）。例えば本実施形態では、槽内温度ＰＶが第１の区分、第２の区分、及び第３の区分のうちいずれかの区分に属する場合には、第１の冷却部１２ａを作動させるとともに第２の冷却部１２ｂを「強冷却」で作動させている（制御区分ｊ）。また、槽内温度ＰＶが第４の区分に属する場合には、第１の冷却部１２ａを非作動とするとともに第２の冷却部１２ｂを「弱冷却」で作動させている（制御区分ｉ）。
【００４５】
また、第４の範囲（過渡加熱）においても、槽内温度ＰＶに基づいて、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動、及び第２の冷却部１２ｂの冷却強度を定めることができる。本実施形態では、槽内温度ＰＶが第１の区分、第２の区分、第３の区分、及び第４の区分のうちいずれの区分に属する場合であっても、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂを非作動としている（制御区分ｈ）。
【００４６】
上記したように、第１〜第３の冷却部制御則においては、設定温度ＳＶまたは槽内温度ＰＶが低いほど第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂの全体での冷却強度が大きくなるように、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動が定めらることが好ましい。
【００４７】
また、図４に示されるように、ファン２７ａ〜２７ｃ及び加熱ヒータ４は、差Δ＝ＳＶ−ＰＶが第１〜第４の範囲のいずれであっても動作させている。特に加熱ヒータ４は、第２の制御部３２からＰＷＭ信号である制御信号Ｃ４によって制御されるので、第１〜第４の範囲において、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂと比較して槽内温度ＰＶをより精度良く制御することができる。
【００４８】
再び図２及び図３を参照すると、異常停止部５０には、図１に示した過熱防止センサ５１〜５３、及び異常検知装置５４、５５が含まれている。異常停止部５０は、制御部３０の第１継電器基板３３に電気的に接続されており、過熱防止センサ５１〜５３、及び異常検知装置５４、５５のうち少なくとも一つの装置が警報信号Ｅ２を発すると、該警報信号Ｅ２を第１継電器基板３３へ送る。また、これとは別に、第１の制御部３１は、槽内温度が所定レベルを超えると、第１継電器基板３３に警報信号Ｅ２を出力する。第１継電器基板３３は、異常停止部５０または第１の制御部３１から警報信号Ｅ２を受けると、ファン２７ａ〜２７ｃ、第１の冷却部１２ａ、第２の冷却部１２ｂ、加熱ヒータ４、及びデフロストヒータ５への電源供給を停止する。
【００４９】
以上の構成を備える温度試験装置１について、以下にその動作を説明する。図５は、温度試験装置１の動作を示すフローチャートである。また、図６は、図５に示したフローのうち、運転ステップＳ２を詳細に示すフローチャートである。まず、図５を参照すると、試験開始後、操作部４０において設定温度ＳＶが入力される（Ｓ１）。続いて、温度試験装置１が運転を開始する（Ｓ２）。ここで、槽内温度ＰＶ、加熱ヒータ４、またはデフロストヒータ５の温度が所定レベルよりも高くなった場合、或いは第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂが故障した場合には、異常停止部５０において異常が検出される（Ｓ３）。異常停止部５０において異常が検出されると、異常処理が行われる（Ｓ４）。そして、運転が終了する時間まで、運転ステップＳ２以降のフローが繰り返される（Ｓ５）。
【００５０】
続いて、図６を参照すると、設定温度ＳＶが入力された（Ｓ１）後、運転が開始される（Ｓ１０）。まず、第１の制御部３１及び第２の制御部３２において、操作部４０から設定信号ＳＳＶ１またはＳＳＶ２を受けることにより、設定温度ＳＶが取得される（Ｓ１１）。次に、第１の制御部３１及び第２の制御部３２において、温度検知器８から温度信号ＳＰＶを受けることにより、槽内温度ＰＶが取得される（Ｓ１２）。
【００５１】
続いて、設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δ＝ＳＶ−ＰＶが算出される。そして、差Δが−１０℃≦Δ≦３℃の範囲内であるか否かが判定され（Ｓ１３）、差Δが−１０℃≦Δ≦３℃の範囲内である場合には、さらに差Δが−３℃＜Δ≦３℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ１４）。差Δが−３℃＜Δ≦３℃の範囲内である場合には、差Δが第１の範囲（定常制御）内であると判定されたこととなる。この場合、続いて設定温度ＳＶが４０℃＜ＳＶ≦８２℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ１５）。設定温度ＳＶが４０℃＜ＳＶ≦８２℃の範囲内である場合には、設定温度ＳＶは第４の区分（図４における制御区分ｄ）と判定されたこととなり、第２の制御部３２からの制御信号Ｃ４によって加熱ヒータ４が作動する（Ｓ２１）。このとき、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂは作動しない。
【００５２】
また、ステップＳ１５において、設定温度ＳＶが４０℃＜ＳＶ≦８２℃の範囲内ではない場合には、設定温度ＳＶが１０℃＜ＳＶ≦４０℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ１６）。設定温度ＳＶが１０℃＜ＳＶ≦４０℃の範囲内である場合には、設定温度ＳＶは第３の区分（図４における制御区分ｃ）と判定されたこととなり、加熱ヒータ４が作動するとともに、第１の制御部３１からの制御信号Ｃ２及びＣ３によって第２の冷却部１２ｂが「弱冷却」で作動する（Ｓ２０）。このとき、第１の冷却部１２ａは作動しない。
【００５３】
また、ステップＳ１６において、設定温度ＳＶが１０℃＜ＳＶ≦４０℃の範囲内ではない場合には、設定温度ＳＶが−１０℃＜ＳＶ≦１０℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ１７）。設定温度ＳＶが−１０℃＜ＳＶ≦１０℃の範囲内である場合には、設定温度ＳＶは第１の区分（図４における制御区分ｂ）と判定されたこととなり、加熱ヒータ４が作動するとともに、第１の制御部３１からの制御信号Ｃ１によって第１の冷却部１２ａが作動する（Ｓ１９）。このとき、第２の冷却部１２ｂは作動しない。
【００５４】
また、ステップＳ１７において、設定温度ＳＶが−１０℃＜ＳＶ≦１０℃の範囲内ではない場合には、設定温度ＳＶ＜−１０℃であり、第２の区分（制御区分ａ）である。このとき、加熱ヒータ４及び第１の冷却部１２ａが作動し、第２の冷却部１２ｂが「強冷却」で作動する（Ｓ１８）。
【００５５】
ステップＳ１４において、差Δが−３℃＜Δ≦３℃の範囲内でないと判定された場合には、差Δが第２の範囲（過渡冷却Ａ）内であると判定されたこととなる。この場合、続いて設定温度ＳＶが１０℃＜ＳＶ≦８２℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ２２）。設定温度ＳＶが１０℃＜ＳＶ≦８２℃の範囲内である場合には、設定温度ＳＶは第３または第４の区分（制御区分ｅ）と判定されたこととなり、加熱ヒータ４が作動するとともに第２の冷却部１２ｂが「弱冷却」で作動する（Ｓ２６）。このとき、第１の冷却部１２ａは作動しない。
【００５６】
また、ステップＳ２２において、設定温度ＳＶが１０℃＜ＳＶ≦８２℃の範囲内ではない場合には、設定温度ＳＶが−１０℃＜ＳＶ≦１０℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ２３）。設定温度ＳＶが−１０℃＜ＳＶ≦１０℃の範囲内である場合には、設定温度ＳＶは第１の区分（制御区分ｆ）と判定されたこととなり、加熱ヒータ４が作動するとともに第１の冷却部１２ａが作動する（Ｓ２５）。このとき、第２の冷却部１２ｂは作動しない。
【００５７】
また、ステップＳ２３において、設定温度ＳＶが−１０℃＜ＳＶ≦１０℃の範囲内ではない場合には、設定温度ＳＶ＜−１０℃であり、第２の区分（制御区分ｇ）である。このとき、加熱ヒータ４及び第１の冷却部１２ａが作動し、第２の冷却部１２ｂが「強冷却」で作動する（Ｓ２４）。
【００５８】
ステップＳ１３において、差Δが−１０℃≦Δ≦３℃の範囲内でないと判定された場合には、さらに差ΔがΔ＞３℃の範囲内であるか否かが判定される（Ｓ２７）。Δ＞３℃である場合には、差Δが第４の範囲（過渡加熱）内であると判定されたこととなる。この場合、制御区分ｈであり、加熱ヒータ４が作動する（Ｓ３１）。このとき、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂは作動しない。
【００５９】
ステップＳ２７において、Δ＞３℃ではない場合には、差Δが第３の範囲（過渡冷却Ｂ）内であると判定されたこととなる。この場合、さらに槽内温度ＰＶが４０℃＜ＰＶ≦８２℃であるか否かが判定される（Ｓ２８）。４０℃＜ＰＶ≦８２℃である場合、第４の区分（制御区分ｉ）と判定されたこととなり、加熱ヒータ４が作動するとともに第２の冷却部１２ｂが「弱冷却」で作動する（Ｓ３０）。このとき、第１の冷却部１２ａは作動しない。また、ステップＳ２８において、４０℃＜ＰＶ≦８２℃ではない場合、第１〜第３の区分（制御区分ｊ）と判定されたこととなり、加熱ヒータ４及び第１の冷却部１２ａが作動し、第２の冷却部１２ｂが「強冷却」で作動する（Ｓ２９）。
【００６０】
ステップＳ１８〜Ｓ２１、Ｓ２４〜Ｓ２６、及びＳ２９〜Ｓ３１の何れかを経た後、操作部４０からの運転停止の指示の有無を認識し（Ｓ３２）、指示がある場合には、運転を終了する。また、指示がない場合には、槽内温度ＰＶを取得するステップＳ１２以降を繰り返し実行する。こうして、設定温度ＳＶ及び槽内温度ＰＶに応じて適切な温度制御が行われる。
【００６１】
ここで、図７は、上記した温度試験装置１の動作による、槽内温度ＰＶの変化の一例を示すグラフである。図７を参照すると、まず、時刻ｔ１において、槽内温度ＰＶ＝２５℃に対して設定温度ＳＶ＝−２５℃を設定する。このとき、差Δ＝−５０℃であるので第３の範囲（過渡冷却Ｂ）となり、また４０℃＜ＰＶ≦８２℃ではないので制御区分ｊとなる。そして、制御区分ｊの動作が時刻ｔ２まで実行され、槽内温度ＰＶ＝−１５℃が検知されると、差Δが−１０℃≦Δ≦−３℃に含まれることとなり、第２の範囲（過渡冷却Ａ）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝−２５℃であるので制御区分ｇとなる。制御区分ｇの動作が時刻ｔ３まで実行され、槽内温度ＰＶ＝−２２℃が検知されると、差Δが−３℃＜Δ≦３℃に含まれることとなり、第１の範囲（定常制御）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝−２５℃であるので制御区分ａとなる。
【００６２】
次に、時刻ｔ４において、設定温度ＳＶ＝２５℃を設定する。このとき、差Δ＝５０℃であるので第４の範囲（過渡加熱）となり、制御区分ｈとなる。そして、制御区分ｈの動作が時刻ｔ５まで実行され、槽内温度ＰＶ＝２２℃が検知されると、差Δが−３℃＜Δ≦３℃に含まれることとなり、第１の範囲（定常制御）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝２５℃であるので制御区分ｃとなる。
【００６３】
次に、時刻ｔ６において、設定温度ＳＶ＝７５℃を設定する。このとき、差Δ＝５０℃であるので第４の範囲（過渡加熱）となり、制御区分ｈとなる。そして、制御区分ｈの動作が時刻ｔ７まで実行され、槽内温度ＰＶ＝７２℃が検知されると、差Δが−３℃＜Δ≦３℃に含まれることとなり、第１の範囲（定常制御）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝７５℃であるので制御区分ｄとなる。
【００６４】
次に、時刻ｔ８において、設定温度ＳＶ＝２５℃を設定する。このとき、差Δ＝−５０℃であるので第３の範囲（過渡冷却Ｂ）となり、また４０℃＜ＰＶ≦８２℃であるので制御区分ｉとなる。そして、制御区分ｉの動作が時刻ｔ９まで実行され、槽内温度ＰＶ＝４０℃が検知されると、４０℃＜ＰＶ≦８２℃ではなくなるので制御区分ｊとなる。制御区分ｊの動作が時刻ｔ１０まで実行され、槽内温度ＰＶ＝３５℃が検知されると、差Δが−１０℃≦Δ≦−３℃に含まれることとなり、第２の範囲（過渡冷却Ａ）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝２５℃であるので制御区分ｅとなる。制御区分ｅの動作が時刻ｔ１１まで実行され、槽内温度ＰＶ＝２８℃が検知されると、差Δが−３℃＜Δ≦３℃に含まれることとなり、第１の範囲（定常制御）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝２５℃であるので制御区分ｃとなる。
【００６５】
次に、時刻ｔ１２において、設定温度ＳＶ＝０℃を設定する。このとき、差Δ＝−２５℃であるので第３の範囲（過渡冷却Ｂ）となり、また４０℃＜ＰＶ≦８２℃ではないので制御区分ｊとなる。そして、制御区分ｊの動作が時刻ｔ１３まで実行され、槽内温度ＰＶ＝１０℃が検知されると、差Δが−１０℃≦Δ≦−３℃に含まれることとなり、第２の範囲（過渡冷却Ａ）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝０℃であるので制御区分ｆとなる。制御区分ｆの動作が時刻ｔ１４まで実行され、槽内温度ＰＶ＝３℃が検知されると、差Δが−３℃＜Δ≦３℃に含まれることとなり、第１の範囲（定常制御）に移行する。このとき、設定温度ＳＶ＝０℃であるので制御区分ｂとなる。
【００６６】
図８は、図７に示したグラフのＥ部分を拡大して示したものである。図８において、グラフＧ１は、本実施形態の温度試験装置１における槽内温度変化を示している。また、グラフＧ２は、比較例として第２の範囲（過渡冷却Ａ）の制御を行わない場合の槽内温度変化を示している。また、グラフＧ３は、別の比較例として第３の範囲（過渡冷却Ｂ）の制御を行わない場合の槽内温度変化を示している。
【００６７】
図８を参照すると、グラフＧ２の場合には、第１の範囲（定常制御）の動作が開始するまで第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂが最大冷却強度で作動することとなり、温度傾斜が大きくなる。その状態で第１の範囲（定常制御）の動作が開始するＰＶ＝２８℃に達すると、第１の冷却部１２ａが非作動となり、第２の冷却部１２ｂが「弱冷却」で作動する。すると、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂを合わせた全体の冷却強度が大きく減少することとなる（すなわち、温度傾斜が小さくなる）。しかし、加熱ヒータ４は、第２の制御部３２によって温度傾斜を参照しながら制御されることが多く、ＰＶ＝２８℃に達した時点では大きな温度傾斜に応じて制御されることとなる。従って、加熱ヒータ４における加熱量が多くなってしまい、図８に示すようなハンチングが生じる。また、グラフＧ３の場合には、槽内温度により第２の冷却部１２ｂを作動しないので、温度傾斜が小さくなり、槽内温度ＰＶが設定温度ＳＶに到達するのに時間がかかってしまう。
【００６８】
これらのグラフＧ２及びＧ３に対し、本実施形態の温度試験装置１では、第２の範囲（過渡冷却Ａ）及び第３の範囲（過渡冷却Ｂ）を設定しているので、グラフＧ１のように槽内温度ＰＶを設定温度ＳＶへより早く収束させることができる。
【００６９】
図９は、図５に示したフローチャートにおける異常検出ステップＳ３及び異常処理ステップＳ４を詳細に示すフローチャートである。図９を参照すると、まず、制御部３０による異常処理ステップＳ４０が実行される。すなわち、第１の制御部３１が、作業者により入力された上限温度を槽内温度ＰＶが超えていないか常に監視しており（Ｓ４１、Ｓ４２）、槽内温度ＰＶが上限温度を超えた場合、第１の制御部３１は警報信号Ｅ２（図３参照）を発する。そして、第１継電器基板３３が、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、及び第２の冷却部１２ｂへの電源供給を停止することにより、温度試験装置１の動作が停止する。
【００７０】
続いて、第１の制御部３１に上限温度の設定が入力されていない場合や、上限温度を記憶する記憶装置に異常が発生している場合には、第１の制御部３１が、温度試験装置１の製造時に設定された上限温度（装置上限）を槽内温度ＰＶが超えていないか監視する（Ｓ４３、Ｓ４４）。この装置上限は、例えば８５℃といった温度である。槽内温度ＰＶが装置上限を超えた場合、第１の制御部３１が警報信号Ｅ２を発し、温度試験装置１の動作が停止する。以上が、制御部３０による異常処理ステップＳ４０である。
【００７１】
続いて、制御部３０の異常により上記した異常処理ステップＳ４０が実行されなかった場合には、過熱防止センサ５１及び５２による異常処理ステップＳ５０へ移行する。すなわち、加熱ヒータ４の温度を監視する過熱防止センサ５２によって間接的に槽内温度ＰＶが監視されており（Ｓ５１、Ｓ５２）、例えば過熱防止センサ５２が１００℃を検知すると、過熱防止センサ５２は警報信号Ｅ２を発する。そして、第１継電器基板３３が、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、及び第２の冷却部１２ｂへの電源供給を停止することにより、温度試験装置１の動作が停止する。また、過熱防止センサ５１では、槽内の過熱防止センサ５１によって槽内温度ＰＶが監視されており（Ｓ５３、Ｓ５４）、例えば過熱防止センサ５１が９０℃を検知すると、過熱防止センサ５１が警報信号Ｅ２を発し、温度試験装置１の動作が停止する。
【００７２】
なお、操作部４０に設けられた非常停止部４１を作業者が操作することにより、第１継電器基板３３、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、及び第２の冷却部１２ｂへの電源供給を停止し、温度試験装置１の動作を停止させることもできる（Ｓ５５）。
【００７３】
上記した本実施形態による温度試験装置１は、次の効果を有する。すなわち、温度試験装置１では、第１〜第３の冷却部制御則において、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動が設定温度ＳＶまたは槽内温度ＰＶに基づいて定められている。そして、第１〜第３の冷却部制御則は設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δに応じて定められている。これにより、例えば所定の設定温度ＳＶにおいて、設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δが比較的大きい場合（例えば第３の範囲）と比較的小さい場合（例えば第１の範囲）とで適切な冷却強度を設定することができる（図８参照）。従って、上記した温度試験装置１によれば、比較的広い設定温度範囲においてもハンチング等を生じることなく試験槽３の槽内温度ＰＶを好適に制御することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態による温度試験装置１では、第１の範囲（定常制御）の下限よりも上限が低い第２の範囲（過渡冷却Ａ）に設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δが含まれる場合に対して第２の冷却部制御則を定めている。また、第２の範囲の下限よりも上限が低い第３の範囲（過渡冷却Ｂ）に差Δが含まれる場合に対して第３の冷却部制御則を定めている。このように、設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δが負である状況に対して複数の冷却部制御則を定めることによって、図８に示したように槽内温度ＰＶを低温方向へ大きく変化させる際に槽内温度ＰＶを好適に制御することができる。
【００７５】
また、本実施形態による温度試験装置１では、第２の冷却部１２ｂの冷却強度が切替可能であり、第１〜第３の冷却部制御則において、第１の冷却部１２ａ及び第２の冷却部１２ｂそれぞれの作動／非作動とともに第２の冷却部１２ｂの冷却強度（「強冷却」及び「弱冷却」）が定められている。これによって、設定温度ＳＶと槽内温度ＰＶとの差Δに応じてより適切な冷却強度を設定することができるので、槽内温度ＰＶをより好適に制御することができる。
【００７６】
また、本実施形態による温度試験装置１は、試験槽３の槽内温度ＰＶの異常、加熱ヒータ４の温度の異常、及び第１の冷却部１２ａや第２の冷却部１２ｂの動作の異常のうち少なくとも一つの異常を検知して、加熱ヒータ４、第１の冷却部１２ａ、及び第２の冷却部１２ｂの動作を停止する異常停止部５０を備えている。温度試験装置はこのような異常停止部を備えることが好ましく、これによって、温度試験装置が故障した場合に被試験物を保護することができる。
【００７７】
本発明による温度試験装置は、上記した実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記した実施形態では第１の範囲（定常制御）を−３℃＜Δ≦３℃とし、第２の範囲（過渡冷却Ａ）を−１０℃≦Δ≦−３℃とし、第３の範囲（過渡冷却Ｂ）をΔ＜−１０℃とし、第４の範囲（過渡加熱）をΔ＞３℃としている。第１〜第４の範囲はこれらに限られるものではなく、他の様々な温度範囲を設定することができる。また、第１〜第４の区分についても、本実施形態以外に様々な温度範囲を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、温度試験装置を示す端面図である。
【図２】図２は、温度試験装置の機能ブロック図である。
【図３】図３は、温度試験装置の電気的接続状態を示すブロック図である。
【図４】図４は、制御部における冷却部制御則を示す表である。
【図５】図５は、温度試験装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図５に示したフローのうち、運転ステップを詳細に示すフローチャートである。
【図７】図７は、上記した温度試験装置の動作による、槽内温度の変化の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、図７に示したグラフのＥ部分を拡大して示したものである。
【図９】図９は、図５に示したフローチャートにおける異常検出ステップ及び異常処理ステップを詳細に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１…温度試験装置、２…本体部、３…試験槽、４…加熱ヒータ、５…デフロストヒータ、６ａ、６ｂ…エパボレータ、８…温度検知器、１０…開口、１１…機械室、１２ａ…第１の冷却部、１２ｂ…第２の冷却部、１３ａ、１３ｂ…コンプレッサ、１５ａ、１５ｂ…コンデンサ、１６ａ〜１６ｃ…膨張弁、１７…バイパス手段、１８…排水部、２１ａ、２１ｂ…循環路、２６ａ、２６ｂ…吸込口、２７ａ〜２７ｃ…ファン、２８…通風路、２９ａ〜２９ｃ…吹出口、３０…制御部、４０…操作部、５１〜５３…過熱防止センサ、５４、５５…異常検知装置。
【図１】
2005121256.tif 000003
【図２】
2005121256.tif 000004
【図３】
2005121256.tif 000005
【図４】
2005121256.tif 000006
【図５】
2005121256.tif 000007
【図６】
2005121256.tif 000008
【図７】
2005121256.tif 000009
【図８】
2005121256.tif 000010
【図９】
2005121256.tif 000011